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DE19739192A1 - Verfahren zur Herstellung von 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan

Info

Publication number
DE19739192A1
DE19739192A1 DE1997139192 DE19739192A DE19739192A1 DE 19739192 A1 DE19739192 A1 DE 19739192A1 DE 1997139192 DE1997139192 DE 1997139192 DE 19739192 A DE19739192 A DE 19739192A DE 19739192 A1 DE19739192 A1 DE 19739192A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nitro
bromo
acetalization
sulfuric acid
dioxane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1997139192
Other languages
English (en)
Inventor
Rainer Dr Eskuchen
Herbert Eser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to DE1997139192 priority Critical patent/DE19739192A1/de
Publication of DE19739192A1 publication Critical patent/DE19739192A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D319/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D319/041,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes
    • C07D319/061,3-Dioxanes; Hydrogenated 1,3-dioxanes not condensed with other rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die lösemittelfreie Acetalisierung von 5-Brom-2-nitro-1,3-propandiol zu 5-Brom-5- nitro-1,3-dioxan.
Stand der Technik
5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan, das unter der Bezeichnung "Bronidox" im Handel ist, stellt ein sehr effektives Biozid dar, dessen Einsatz in der Landwirtschaft weit verbreitet ist. Zu seiner Herstellung geht man üblicherweise von 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol, dem sogenannten "Bronopol" aus, welches in Gegen­ wart von Säuren mit (Para-)Formaldehyd acetalisiert wird. Nach den Verfahren des Stands der Technik wird die Acetalisierung jedoch ausschließlich in organischen Lösemitteln durchgeführt, wie beispiels­ weise Benzol [DE-AS 19 66 920 (Henkel), US 4,025,533 (Eli Lilly)], 1,2-Dichlorethan [DE-AS 22 63 206 Henkel)] oder Perchlorethylen [DE-AS 29 13 466 (Henkel)]. Von Nachteil ist hierbei, daß der Umgang mit Stoffen wie beispielsweise Aromaten oder Chlorkohlenwasserstoffe hohe Anforderungen an die Arbeitssicherheit stellt und das Lösemittel nach der Herstellung zudem mit hohem technischen Auf­ wand wieder entfernt werden muß. Es lag daher nahe, die Acetalisierung in wäßriger Umgebung durch­ zuführen, doch waren die bisherigen Versuche wenig erfolgversprechend, da das gebildete Acetal durch Hydrolyse wieder leicht zurückspaltet und so unbefriedigende Ausbeuten erhalten werden. Den­ noch besteht auch weiterhin ein starkes Interesse an einem Verfahren, welches lösemittelfrei mit hohen Ausbeuten durchgeführt werden kann. Die Aufgabe der Erfindung hat daher darin bestanden, ein solches Verfahren zur Verfügung zu stellen.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan durch Acetalisierung von 5-Brom-2-nitro-1,3-propandiol mit Paraformaldehyd, bei dem man die Reaktion ohne Mitverwendung organischer Lösungsmittel in Gegenwart von wäßriger Schwefelsäure als Katalysator durchführt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Acetalisierung von 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol zu 5- Brom-5-nitro-1,3-dioxan unter Ausschluß organischer Lösemittel dann mit hohen Ausbeuten auch im wäßrigen Medium gelingt, wenn man als Katalysator wäßrige Katalysator einsetzt. Die Erfindung schließt dabei die Erkenntnis ein, daß die Schwefelsäure nicht nur katalytisch aktiv ist, sondern gleichzeitig auch das Reaktionswasser bindet, und so dazu beiträgt, das Reaktionsgleichgewicht auf die Produktseite zu verschieben und so die Hydrolyse des Bronidox zu verhindern.
Acetalisierung
Die Acetalisierung kann in an sich bekannter Weise durchgeführt werden. Hierzu werden 5-Brom-2- nitro-1,3-propandiol und Paraformaldehyd vorzugsweise im molaren Verhältnis von 1 : 1,0 bis 1 : 1,1 eingesetzt. Das molare Einsatzverhältnis 5-Brom-2-nitro-1,3-propandiol zu Schwefelsäure liegt üblicher­ weise im Bereich von 1 : 0,6 bis 1 : 0,8. Die Schwefelsäure wird vorzugsweise in Form einer 50 bis 80, insbesondere 60 bis 70 Gew.-%igen wäßrigen Lösung eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung wird die Acetalisierung in Gegenwart von Bromwasserstoff als Co-Katalysator durchgeführt, was zu einer Verkürzung der Reaktionszeiten führt. Das Gewichtsverhältnis Schwefel­ säure zu Bromwasserstoff kann dabei 1 : 1 bis 5 : 1 betragen. Die Acetalisierung wird üblicherweise bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 100°C und über einen Zeitraum von 0,5 bis 3 h durchgeführt.
Neutralisation
Zur Vermeidung von Nebenreaktionen empfiehlt es sich, die nach der Acetalisierung resultierende organische Wertstoffphase zu neutralisieren. Hierzu kommen vorzugsweise wäßrige Alkalimetallcar­ bonat- oder -hydrogencarbonatlösungen, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-%ige Lösungen von Natrium­ carbonat oder Natriumhydrogencarbonat in Betracht. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Neutralisation bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 80°C durchzuführen. Die Abtrennung des Wertproduktes von der wäßrigen Phase kann durch simple Phasentrennung erfolgen, wobei es sich empfiehlt, die organische Phase noch mehrfach mit Wasser zu waschen und dann bei 60 bis 70°C zu trocknen. Das 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan fällt dabei als Schmelze an, die man entweder erstarren läßt oder in einem geeigneten Lösemittel, wie beispielsweise Propylenglycol aufnimmt und gegebenenfalls daraus umkristallisiert.
Zur Reduzierung der Abfallmengen kann ein Teil der von der Schmelze abgetrennten Schwefelsäure nach dem Aufkonzentrieren, z. B. durch Vermischen mit konzentrierter Säure, wieder in nachfolgende Reaktionen eingesetzt werden. Der Rest kann mit den wäßrigen Phasen aus der Neutralisation und aus dem Waschschritt vereinigt und mit Natronlauge neutralisiert werden, wobei während des Abkühlens noch 1 bis 2 Gew.-% Wertprodukt ausfallen, die man abtrennen und im nachfolgenden Ansatz, z. B. vor dem Waschen, der Schmelze zugeben kann.
Beispiele Allgemeine Versuchsdurchführung
In einem 500-ml-Dreihalskolben mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler wurden Wasser und Schwefelsäure vorgelegt und dann zunächst das 2-Brom-2-nitro- 1,3-propandiol und dann das Paraformaldehyd gegeben. Anschließend wurde die Mischung auf 95°C erhitzt, wobei sich im Laufe der Reaktion ein Zweiphasengemisch aus der schwereren organischen Wertstoffphase und der leichteren Schwefelsäurephase bildete. Nach Abschluß der Reaktion wurde die das 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan enthaltende Phase mit einer wäßrigen, 10 Gew.-%igen Natriumhy­ drogencarbonatlösung neutralisiert und die Phasen in einem beheizbaren Tropftrichter bei einer Temperatur von 70°C getrennt. Die organische Wertphase wurde portionsweise mit 500 ml Wasser gewaschen und dann nach erneuter Phasentrennung bei 70°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Nach der Trocknung wurde die resultierende Schmelze in Propylenglycol gelöst und durch Umkristal­ lisieren weiter gereinigt. Ein Teil der von der Schmelze abgetrennten Schwefelsäure wurde für nachfolgende Ansätze aufbewahrt. Der Rest wurde mit den wäßrigen Phasen aus der Neutralisation und dem Waschschritt vereinigt und neutralisiert. Im Verlauf der Neutralisation und des Abkühlens fielen weitere 1 bis 2 Gew.-% 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan aus. Diese wurden abfiltriert und konnten in nachfolgenden Ansätzen, vor der Wäsche, der Schmelze wieder zugesetzt werden. Die Einzelheiten zu den Versuchen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:
Tabelle 1
Acetalisierung von 2-Brom-2-nitro-1,3-propandiol (Bronopol)

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan durch Acetalisierung von 5-Brom-2-nitro- 1,3-propandiol mit Paraformaldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion ohne Mitverwendung organischer Lösungsmittel in Gegenwart von wäßriger Schwefelsäure als Katalysator durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 5-Brom-2-nitro-1,3-propandiol und Paraformaldehyd im molaren Verhältnis von 1 : 1,0 bis 1 : 1,1 einsetzt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man 5-Brom-2-nitro-1,3- propandiol und Schwefelsäure im molaren Verhältnis 1 : 0,6 bis 1 : 0,8 einsetzt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefelsäure in Form einer 50 bis 80 Gew.-%igen wäßrigen Lösung einsetzt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Acetalisierung in Gegenwart von Bromwasserstoff als Co-Katalysator durchführt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Acetalisierung bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 100°C durchführt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Acetalisierung über einen Zeitraum von 0,5 bis 3 h durchführt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die nach der Acetalisierung resultierende organische Wertstoffphase neutralisiert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Neutralisation mit wäßrigen Alkalimetallcarbonat- oder -hydrogencarbonatlösungen durchführt.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Neutralisation bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 80°C durchführt.
DE1997139192 1997-09-08 1997-09-08 Verfahren zur Herstellung von 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan Ceased DE19739192A1 (de)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2407289A1 (de) * 1973-02-16 1974-08-22 Lilly Co Eli 5-brom-5-nitro-2-alkyl-1,3-dioxane
DE1966920B2 (de) * 1969-04-22 1977-01-27 Ausscheidung aus: 19 20 298 Henkel & Cie GmbH, 4000 Düsseldorf 5-brom-5-nitro-1,3-dioxan und ein verfahren zu dessen herstellung
US4025533A (en) * 1973-07-26 1977-05-24 Eli Lilly And Company 5-Bromo-5-nitro-2-alkylsubstituted-1,3-dioxane
DE2913466A1 (de) * 1979-04-04 1980-10-16 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung von 5-brom- 5-nitro-1,3-dioxan
DE3814774A1 (de) * 1988-04-30 1989-11-09 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung von 5-brom-5-nitro-1,3-dioxan

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1966920B2 (de) * 1969-04-22 1977-01-27 Ausscheidung aus: 19 20 298 Henkel & Cie GmbH, 4000 Düsseldorf 5-brom-5-nitro-1,3-dioxan und ein verfahren zu dessen herstellung
DE2407289A1 (de) * 1973-02-16 1974-08-22 Lilly Co Eli 5-brom-5-nitro-2-alkyl-1,3-dioxane
US4025533A (en) * 1973-07-26 1977-05-24 Eli Lilly And Company 5-Bromo-5-nitro-2-alkylsubstituted-1,3-dioxane
DE2913466A1 (de) * 1979-04-04 1980-10-16 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung von 5-brom- 5-nitro-1,3-dioxan
DE3814774A1 (de) * 1988-04-30 1989-11-09 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung von 5-brom-5-nitro-1,3-dioxan

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